高脂膳食誘導(dǎo)SR-AⅠⅡ基因敲除小鼠肥胖形成和機制的探討

1、高脂膳食誘導(dǎo)SR-A/基因敲除小鼠肥胖形成和機制的探討【摘要】 Objective To explore the possible mechanism of obesity formation in SR-A/gene knock-out mice.Methods SR-A/ gene knock-out mice(KO)and wild type control mice(WT)were fed with normal chow control(CHOW)and high fat diet(HFD)to observe the effects of high fat diet on KO.R

2、esults The experimental diet promoted a significant increase in animal body weight over the 12-wk period.The body weight of KO-HFD were higher significantly than KO-CHOW and WT- HFD(P0.05);TC、TG、LDL-C、HDL-C of KO-HFD were higher significantly than WT-HFD(P0.01).Plasma glucose levels of KO-CHOW and K

3、O- HFD were higher significantly than WT-CHOW and WT-HFD(P0.01).Plasma leptin and TNF- levels of KO-HFD significantly increased than KO-CHOW（P0.01）.Conclusion SR-A/ can affect serum lipid and glucose levels in mice.SR-A/ deficient mice may due to reduction of leptin sensitivity. 【關(guān)鍵詞】 scavenger rece

4、ptor class A types and ;obesity;TNF-;leptin A族型和型清道夫受體（scavenger receptor class A types and ， SR-A/）是表達于細胞表面的糖蛋白，主要表達于各組織、器官的巨嗜細胞、血管平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞，是巨嗜細胞清道夫受體家族成員之一1，參與巨嗜細胞的天然免疫、病原體清除、死亡細胞和細胞碎片的清除24 ，SR-A/與氧化型低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，ox-LDL）結(jié)合，能促進巨噬細胞的膽固醇內(nèi)流和泡沫細胞的形成，在動脈粥樣硬化斑塊形成中發(fā)揮重要作用。有報道SR

5、-A/ 基因敲除能導(dǎo)致血脂代謝紊亂，而SR-A/基因敲除對肥胖的直接影響作用目前未見報道。本研究以SR-A/基因敲除小鼠和野生型對照小鼠為研究對象，探討SR-A/基因敲除小鼠肥胖的發(fā)生及其可能機制。 1 材料與方法 1.1 飼料配方以美國營養(yǎng)學(xué)會1993年出版的嚙齒類動物純化飼料（American Institute of Nutrition-93 purified diets for laboratory rodents，AIN-93）作為普通基礎(chǔ)飼料（CHOW）。高脂飼料（high fat diet，HFD）是在AIN-93G的基礎(chǔ)上添加豬油調(diào)整脂肪含量至15配制而成。 1.2 動物及分組

6、SR-A/基因敲除（knock-out，KO）雄性小鼠和野生型（wild type control，WT）雄性小鼠各36只，67周齡，平均體重272g，SPF級，由四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心提供。動物放置層流架飼養(yǎng)，自由攝食和飲用蒸餾水。適應(yīng)喂養(yǎng)一周，按體重將動物隨機分為4組，每組18只，分別為：野生型小鼠普通飼料組（WT-CHOW）、野生型小鼠高脂飼料組（WT-HFD）、SR-A/基因敲除小鼠普通飼料組（KO-CHOW）及SR-A/基因敲除小鼠高脂飼料組（KO-HFD）。 1.3 實驗方法動物按體重分組，禁食12 h取血后，給予不同飼料，每周稱體重一次。喂養(yǎng)12周，結(jié)束實驗。結(jié)束實驗時，動

7、物禁食12 h，小鼠眼眶靜脈采血，急性放血處死，取血，分離血清，密封，-20冰箱保存。取附睪及腎周脂肪組織并稱重。 1.4 主要試劑和儀器TC和TG測定試劑盒，北京中生北控生物科技股份有限公司。HDL-C和LDL-C測定試劑盒，日本第一化學(xué)藥品株式會社。血糖水平測定試劑盒，Bayer Healthcare LLC。RAT/MOUSE INSULIN ELISA KIT，LINCO Research。MOUSE LEPTIN ELISA KIT，LINCO Research。MOUSE TNF- ELISA KIT，BIOSOURCE。紫外分光光度計，日本SHIMADZU UV mini 1 2

8、40。 1.5 主要檢測指標(biāo) 1.5.1大鼠肥胖指標(biāo) 體重、附睪周脂肪墊重量、腎周脂肪重量。 1.5.2 胰島素、血脂及血糖水平測定 ELISA法測定血清中胰島素水平，酶法測定總膽固醇（Total Cholesterol，TC）、甘油三酯（Triglycerides，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein ，LDL-C）和高密度脂蛋白膽固醇（High-density lipoprotein，HDL-C），葡萄糖氧化酶法測血糖。 1.5.3 TNF-和leptin水平測定 ELISA法測定血清中腫瘤壞死因子-（tumor necrosis factor-，TN

9、F-）和瘦素（leptin，LP）的水平。 1.6 統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)以表示，用SPSS 10.0 for Windows統(tǒng)計軟件統(tǒng)計分析。多組均數(shù)比較用單因素方差分析，均數(shù)兩兩比較用SNK法。 2 結(jié)果 2.1 高脂膳食對小鼠肥胖的影響由表1可見，飼以高脂飼料的野生型小鼠的終重高于飼以普通飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；飼以高脂飼料的SR-A/基因敲除小鼠的終重高于飼以高脂飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；飼以高脂飼料的SR-A/基因敲除小鼠終重高于飼以普通飼料的SR-A/基因敲除小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。實驗結(jié)束后，飼以高脂飼料和普通飼料S

10、R-A/基因敲除小鼠附睪周脂肪墊重量高于野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。 2.2 高脂膳食對小鼠血脂水平的影響由表2可見，飼以普通飼料的SR-A/基因敲除小鼠血液TC、TG、LDL-C、HDL-C高于飼以普通飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；飼以高脂飼料的SR-A/基因敲除小鼠血液TC、TG、LDL-C、HDL-C高于飼以高脂飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.01）。 2.3 高脂膳食對小鼠血糖和胰島素水平的影響由表3可見，飼以普通飼料的SR-A/基因敲除小鼠血糖濃度高于飼以普通飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.01）；飼以高脂飼料的SR-A

11、/基因敲除小鼠血糖水平高于飼以高脂飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.01）。2.4 高脂膳食對小鼠血清TNF-和LP水平的影響 由表4可見，飼以高脂飼料的SR-A/基因敲除小鼠血清TNF-和LP水平高于飼以高脂飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.01）；飼以高脂飼料的SR-A/基因敲除小鼠血清TNF-和LP水平高于飼以普通飼料的基因敲除小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.01）；飼以高脂飼料的野生型小鼠血清TNF-和LP水平高于飼以普通飼料的野生型小鼠，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.01）。 3 討論 3.1 高脂膳食對SR-A/基因敲除小鼠肥胖和血脂的影響 本實驗高脂誘導(dǎo)下小鼠體重

12、增加、脂肪組織增生，SR-A/基因敲除小鼠體重和附睪周脂肪墊的重量均高于野生型小鼠，提示SR-A/基因敲除小鼠在飼以高脂膳食時更易形成肥胖。飼以普通飼料和高脂飼料的SR-A/基因敲除小鼠與飼以普通飼料和高脂飼料的野生型小鼠相比，血清TC、TG、LDL- C和HDL-C 水平升高，提示SR-A/與小鼠脂質(zhì)代謝有關(guān)，SR-A/缺失導(dǎo)致小鼠脂質(zhì)代謝紊亂。有研究表明巨嗜細胞能通過SR-A/不斷攝取血液中ox-LDL、糖基氧化LDL等修飾型LDL，導(dǎo)致脂質(zhì)蓄積形成泡沫細胞5。王文健等6認為敲除小鼠SR-A/基因后，脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)能力受到損傷，表現(xiàn)為機體對血液中ox-LDL的清除能力下降，組織細胞ox-L

13、DL的攝取減少，最終導(dǎo)致血 LDL水平升高。目前，SR-A/基因敲除小鼠肥胖發(fā)生的機制還沒有文獻報道。從本實驗結(jié)果分析，SR-A/基因敲除小鼠更易形成肥胖可能與SR-A/基因敲除影響脂質(zhì)代謝和肥胖相關(guān)因子的分泌有關(guān)。 3.2 SR-A/基因敲除小鼠血液TNF-和LP表達變化 TNF-是脂肪組織分泌的信號分子之一，研究認為TNF-參與調(diào)節(jié)脂肪細胞生理功能的各個方面，直接調(diào)節(jié)葡萄糖動態(tài)平衡、脂肪酸的代謝和誘導(dǎo)胰島素抵抗的發(fā)生。本實驗高脂飼料喂養(yǎng)小鼠后，SR-A/基因敲除小鼠血清TNF-水平比野生型小鼠高，提示基因敲除小鼠與野生型小鼠對高脂飼料的反應(yīng)性不同，SR-A/可能影響小鼠TNF-的生成。有研

14、究認為肥胖時TNF-水平升高是由脂肪細胞分泌TNF-增多引起，也有認為肥胖時聚集在脂肪組織的巨噬細胞數(shù)量增多是TNF-的主要來源7。Edward認為盡管各種細胞培養(yǎng)和動物實驗證實在糖尿病、炎癥、應(yīng)激等疾病中脂肪細胞分泌TNF- 調(diào)節(jié)脂肪細胞功能，但循環(huán)系統(tǒng)中TNF水平升高主要是由炎性細胞如巨噬細胞分泌TNF增多引起8。SR-A/缺失小鼠TNF-水平的升高可能是由于SR-A/缺失導(dǎo)致巨噬細胞的吞噬功能減弱，機體需要通過分泌更多的炎性因子來募集更多巨噬細胞參與炎性反應(yīng)。此外，高脂膳食可能是實驗動物 TNF-水平升高的原因之一9。LP是由脂肪細胞分泌的一種肽類激素，在成熟脂肪細胞中表達，是一種飽食信

15、號，可通過刺激飽食中樞降低攝食10。LP 能作用于下丘腦體重調(diào)節(jié)中樞或脂肪組織，減少攝食量，增加能量消耗，從而使體脂量減少和體重減輕。LP水平增高，是機體對能量攝入增加、體重增加做出的反饋調(diào)節(jié)11。但是，由于瘦素穿過血腦屏障的轉(zhuǎn)運障礙，血循環(huán)中出現(xiàn)瘦素抗體或瘦素拮抗物，下丘腦瘦素信號系統(tǒng)與其它體重調(diào)節(jié)因子之間失衡等等多種原因12，導(dǎo)致瘦素抵抗的發(fā)生。本實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)SR-A/基因敲除小鼠血液LP水平高于野生型小鼠，而體重和體脂反而比野生型小鼠高，提示SR-A /基因敲除小鼠LP敏感性降低，可能存在LP抵抗，造成LP對攝食和體重的調(diào)節(jié)作用失效，在能量攝入增加的同時，能量消耗降低，導(dǎo)致SR-A/基因

16、敲除小鼠在高脂飼料誘導(dǎo)下形成肥胖。SR-A/基因敲除影響小鼠LP分泌的作用機制還需進一步研究。 【參考文獻】 1Kodama T,Freemen M,Rohrer L,et al.Type Macrophage Scavenger Receptor Contains Alpha-helical and Collagen-like Coiled CoilsJ.Nature,1990,343:531-535. 2Dunne DW,Resnick D,Greenberg J,et al.The Type Macrophage Scavenger Receptor Binds to Gram-posi

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18、ger Receptor in the Phagocytosis of Apoptotic Thymocytes in VitroJ.Proc Natl Acad Sci USA,1996,93(22):12 456-12 460. 5Ross R.The Pathogenesis of Atherosclerosis:a Perspective for the 1990sJ.Nature,1993,362:801-809.( ) 6王文健,余學(xué)清,史偉,等.敲除清道夫受體A/基因?qū)π∈笱趸偷兔芏戎鞍捉M織分布和清除的影響J.中國動脈硬化雜志,2007,15(2):85-89. 7Weisberg SP,McCann D,Desai M,et al.Obesity is Associated with Macrophage Accumulation in Adipose TissueJ.J Clin Invest,2003,112(12):1 796-1 808. 8Edward Y S,Jerom M.Inhibition of Insulin Receptor Sig